趙海亮

（天津鋼管集團(tuán)股份有限公司）

摘 要： 本文在比較了我國城市污水處理幾種典型工藝的基礎(chǔ)上，概括分析對(duì)比了傳統(tǒng)活性污泥工藝、SBR及其變型工藝等工藝的優(yōu)缺點(diǎn)，最終認(rèn)為CASS工藝比較適合處理城市生活污水。

關(guān)鍵詞： 城市生活污水；處理工藝；CASS工藝

1.國內(nèi)現(xiàn)狀

中國尤其嚴(yán)重，是世界13個(gè)缺水國家之一，全國600多個(gè)城市中目前大約一半的城市缺水，水污染的惡化更使水短缺雪上加霜：我國江河湖泊普遍遭受污染，全國75%的湖泊出現(xiàn)了不同程度的富營養(yǎng)化；90%的城市水域污染嚴(yán)重，南方城市總?cè)彼康?0%---70%是由于水污染造成的；對(duì)我國118個(gè)大中城市的地下水調(diào)查顯示，有115個(gè)城市地下水受到污染，其中重度污染約占40%。水污染降低了水體的使用功能，加劇了水資源短缺，對(duì)我國可持續(xù)發(fā)展戰(zhàn)略的實(shí)施帶來了負(fù)面影響。

2. CASS工藝

2.1概述

循環(huán)式活性污泥法（Cyclic Activated Sludge System，簡稱CASS）是在SBR基礎(chǔ)上發(fā)展起來的一種新型污水處理工藝。CASS工藝集曝氣與沉淀于一池內(nèi)，取消了常規(guī)活性污泥的初沉池和二沉池。CASS工藝分預(yù)反應(yīng)區(qū)和主反應(yīng)區(qū)。在預(yù)反應(yīng)區(qū)內(nèi)，微生物能通過酶的快速轉(zhuǎn)移機(jī)理迅速吸附污水中大部分可溶性有機(jī)物，經(jīng)歷一個(gè)高負(fù)荷的基質(zhì)快速積累過程，這對(duì)進(jìn)水水質(zhì)、水量、PH和有毒有害物質(zhì)起到較好的緩沖作用，同時(shí)對(duì)絲狀菌的生長起到抑制作用，可有效防止污泥膨脹；隨后在主反應(yīng)區(qū)經(jīng)歷一個(gè)較低負(fù)荷的基質(zhì)降解過程。CASS工藝集反應(yīng)、沉淀、排水、功能于一體，污染物的降解在時(shí)間上是一個(gè)推流過程，而微生物則處于好氧、缺氧、厭氧周期性變化之中，從而達(dá)到對(duì)污染物去除作用，同時(shí)還具有較好的脫氮、除磷功能。

2.2 CASS工藝的優(yōu)點(diǎn)

（1）工藝流程簡單，占地面積小，投資較低

CASS的核心構(gòu)筑物為反應(yīng)池，沒有二沉池及污泥回流設(shè)備，一般情況下不設(shè)調(diào)節(jié)池及初沉池。因此。污水處理設(shè)施布置緊湊、占地省、投資低。

（2）生化反應(yīng)推動(dòng)力大

CASS工藝從污染物的降解過程來看，當(dāng)污水以相對(duì)較低的水量連續(xù)進(jìn)入CASS池時(shí)即被混合液稀釋，因此，從空間上看CASS工藝屬變體積的完全混合式活性污泥法范疇；而從CASS工藝開始曝氣到排水結(jié)束整個(gè)周期來看，基質(zhì)濃度由高到低，濃度梯度從高到低，基質(zhì)利用速率由大到小，因此，CASS工藝屬理想的時(shí)間順序上的推流式反應(yīng)器，生化反應(yīng)推動(dòng)力較大。

（3）沉淀效果好

CASS工藝在沉淀階段幾乎整個(gè)反應(yīng)池均起沉淀作用，沉淀階段的表面負(fù)荷比普通二次沉淀池小得多，雖有進(jìn)水的干擾，但其影響很小，沉淀效果較好。實(shí)踐證明，當(dāng)冬季溫度較低，污泥沉降性能差時(shí)，或在處理一些特種工業(yè)廢水污泥凝聚性能差時(shí)，均不會(huì)影響CASS工藝的正常運(yùn)行。實(shí)驗(yàn)和工程中曾遇到SV高達(dá)96%的情況，只要將沉淀階段的時(shí)間稍作延長，系統(tǒng)運(yùn)行不受影響。

（4）運(yùn)行靈活，抗沖擊能力強(qiáng)

CASS工藝在設(shè)計(jì)時(shí)已考慮流量變化的因素，能確保污水在系統(tǒng)內(nèi)停留預(yù)定的處理時(shí)間后經(jīng)沉淀排放，特別是CASS工藝可以通過調(diào)節(jié)運(yùn)行周期來適應(yīng)進(jìn)水量和水質(zhì)的變化。當(dāng)進(jìn)水濃度較高時(shí)，也可通過延長曝氣時(shí)間實(shí)現(xiàn)達(dá)標(biāo)排放，達(dá)到抗沖擊負(fù)荷的目的當(dāng)強(qiáng)化脫氮除磷功能時(shí)，CASS工藝可通過調(diào)整工作周期及控制反應(yīng)池的溶解氧水平，提高脫氮除磷的效果。所以，通過運(yùn)行方式的調(diào)整，可以達(dá)到不同的處理水質(zhì)。

（5）不易發(fā)生污泥膨脹

CASS反應(yīng)池中存在著較大的濃度遞度，而且處于缺氧、好氧交替變化之中，這樣的環(huán)境條件可選擇性地培養(yǎng)出茵膠團(tuán)細(xì)菌，使其成為曝氣池中的優(yōu)勢茵屬，有效地抑制絲狀茵的生長和繁殖，克服污泥膨脹，從而提高系統(tǒng)的運(yùn)行穩(wěn)定性。

（6）剩余污泥量小，性質(zhì)穩(wěn)定

傳統(tǒng)活性污泥法的泥齡僅2～7天，而CASS法泥齡為25～30天，所以污泥穩(wěn)定性好，脫水性能佳，產(chǎn)生的剩余污泥少。

2.3與其他工藝對(duì)比

（1）與傳統(tǒng)活性污泥法相比

①建設(shè)費(fèi)用低。省去了初次沉淀池、二次沉淀池及污泥回流設(shè)備建設(shè)費(fèi)用可節(jié)省20%—30%。工藝流程簡單，污水廠主要構(gòu)筑物為集水池、沉砂池、CASS曝氣池、污泥池，布局緊湊，占地面積可減少35%。（以10萬噸的城市污水處理廠為例：傳統(tǒng)活性污泥法的總投資約1.5億，CASS工藝總投資約1.1億；傳統(tǒng)活性污泥法占地面積約為180畝，CASS法占地面積約120畝。）

②運(yùn)行費(fèi)用省。由于曝氣是周期性的，池內(nèi)溶解氧的濃度也是變化的，沉淀階段和排水階段溶解氧降低，重新開始曝氣時(shí)，氧濃度梯度大，傳遞效率高，節(jié)能效果顯著，運(yùn)行費(fèi)用可節(jié)省10%—25%。

③有機(jī)物去除率高，出水水質(zhì)好，不僅能有效去除污水中有機(jī)碳源污染物，而且具有良好的脫氮除磷功能。（對(duì)城市污水，進(jìn)水COD為400mg/L時(shí)，出水小于30mg/L以下。）

④管理簡單，運(yùn)行可靠，不易發(fā)生污泥膨脹，污水處理廠設(shè)備種類和數(shù)量較少，控制系統(tǒng)簡單，運(yùn)行安全可靠。

⑤污泥產(chǎn)量低，性質(zhì)穩(wěn)定，便于進(jìn)一步處理與處置。

（2）與SBR或CAST相比

①CASS反應(yīng)池由預(yù)反應(yīng)區(qū)和主反應(yīng)區(qū)組成，預(yù)反應(yīng)區(qū)控制在缺氧狀態(tài)，因此，提高了對(duì)難降解有機(jī)物的去除效果。

②CASS進(jìn)水是連續(xù)的，因此進(jìn)水管道上無電磁閥等控件元件，單個(gè)池子可獨(dú)立運(yùn)行，而SBR或CAST進(jìn)水過程是間歇的，應(yīng)用中一般要2個(gè)或2個(gè)以上交替使用，增加了控制系統(tǒng)的復(fù)雜程度。

③CASS每個(gè)周期的排水量一般不超過池內(nèi)總水量的1/3，而SBR則為1/2—3/4；CASS抗沖擊能力較好。

④CASS比CAST系統(tǒng)簡單。

3.結(jié)論

通過對(duì)城市污水處理工藝的調(diào)查研究和比較，除了了解了各項(xiàng)工藝的優(yōu)缺點(diǎn)，國內(nèi)的城市污水處理現(xiàn)狀外，最終認(rèn)為CASS工藝處理城市污水具有較大的優(yōu)勢，適合處理各個(gè)規(guī)模城市生活污水。同時(shí)政府應(yīng)也給予了污水處理行業(yè)優(yōu)惠的政策，使得生活污水達(dá)標(biāo)處理，污泥最終處置向無害化、資源化方向邁進(jìn)，建設(shè)起了環(huán)保型的污水處理廠，并加強(qiáng)了水環(huán)境的宣傳提高全民水的憂患意識(shí)。

參考文獻(xiàn)

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